本發(fā)明涉及石油機(jī)械技術(shù)，尤其涉及一種油氣井監(jiān)測(cè)管柱。

背景技術(shù)：

在油氣開采過程中，井管理人員需要實(shí)時(shí)掌握油氣井內(nèi)的溫度和壓力，井管理人員根據(jù)較準(zhǔn)確的油氣井內(nèi)的溫度和壓力值來進(jìn)行生產(chǎn)改進(jìn)、油氣生產(chǎn)的安全分析，進(jìn)而進(jìn)行合理的油氣藏動(dòng)態(tài)生產(chǎn)管理，實(shí)現(xiàn)油氣藏的科學(xué)高效開發(fā)。

目前，通常采用電子溫度壓力計(jì)來獲取油氣井內(nèi)的溫度和壓力，具體的是采用鋼絲或電纜將電子溫度壓力計(jì)送至油氣井內(nèi)預(yù)設(shè)位置處，來測(cè)量油氣井下的溫度和壓力，并根據(jù)上述測(cè)量數(shù)據(jù)來進(jìn)行生產(chǎn)優(yōu)化、故障診斷，以及檢測(cè)油氣井內(nèi)的油藏變化趨勢(shì)等。

然而，在高溫、高壓、高腐蝕等環(huán)境惡劣的油氣井內(nèi)，在將電纜放入井內(nèi)或者從井內(nèi)取出的過程中、或者在電子溫度壓力計(jì)檢測(cè)的過程中，電纜容易產(chǎn)生斷裂或者打結(jié)的情況，使得電子溫度壓力計(jì)無法測(cè)量油氣井內(nèi)預(yù)設(shè)位置處的溫度和壓力。同時(shí)現(xiàn)有技術(shù)中的電子溫度壓力計(jì)多為電子傳感器，該電子傳感器在油氣井內(nèi)高溫環(huán)境下長(zhǎng)期使用容易發(fā)生失效，并且電子傳感器容易受到井內(nèi)的電磁干擾，使其測(cè)量的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，進(jìn)而使得操作者無法準(zhǔn)確獲得油氣井內(nèi)預(yù)設(shè)位置處的實(shí)際溫度和壓力，無法保證油氣開采過程的安全性。

因此，在惡劣環(huán)境下，如何準(zhǔn)確獲得油氣井內(nèi)的溫度和壓力成為目前亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種油氣井監(jiān)測(cè)管柱，可以準(zhǔn)確測(cè)量高溫高壓等惡劣環(huán)境的油氣井內(nèi)的溫度和壓力，保證了油氣藏動(dòng)態(tài)生產(chǎn)管理的合理進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)了油 氣藏的科學(xué)高效開發(fā)。

本發(fā)明提供一種油氣井監(jiān)測(cè)管柱，包括：油管、光纜、光學(xué)傳感設(shè)備和至少一個(gè)偏心托筒；

所述光纜與所述光學(xué)傳感設(shè)備均可拆卸固定在所述油管的外壁上；

所述光纜的一端與探測(cè)器連接，所述光纜的另一端與所述光學(xué)傳感設(shè)備連接；

所述光纜包括至少一個(gè)第一光纖，所述光學(xué)傳感設(shè)備包括至少一個(gè)光學(xué)溫度壓力計(jì)；每個(gè)光學(xué)溫度壓力計(jì)對(duì)應(yīng)連接一個(gè)第一光纖；

每個(gè)所述偏心托筒包括主筒體和與所述主筒體的側(cè)壁連接的側(cè)筒體；所述主筒體套設(shè)在所述油管的外壁上，所述光學(xué)溫度壓力計(jì)固定在所述側(cè)筒體的容置腔內(nèi)。

進(jìn)一步地，上述油氣井監(jiān)測(cè)管柱還包括：分線盒，所述分線盒用于將所述光纜分成至少一個(gè)第一光纖。

進(jìn)一步地，所述光纜還包括第二光纖；

所述第二光纖與分布式溫度壓力測(cè)量設(shè)備連接，用于測(cè)量油氣井內(nèi)的管柱沿線溫度和壓力。

進(jìn)一步地，所述油氣井監(jiān)測(cè)管柱還包括：油管接箍和光纜保護(hù)器；

所述油管接箍用于連接所述油氣井監(jiān)測(cè)管柱中的相鄰的兩個(gè)油管，所述光纜保護(hù)器固定連接在所述油管接箍的外壁上，所述光纜通過所述光纜保護(hù)器固定在所述油管的外壁上。

上述油氣井監(jiān)測(cè)管柱還包括：井下安全閥，所述井下安全閥與所述油管連通。

上述光纜中的第一光纖為單模光纖，第二光纖為多模光纖。

上述光纜的保護(hù)層為彈性保護(hù)層。

上述光纜的保護(hù)層為鉻鎳鐵合金保護(hù)層。

上述光纜的保護(hù)層的最外層形狀為立方體。

本發(fā)明提供的油氣井監(jiān)測(cè)管柱，通過將光纜的一端與光學(xué)傳感設(shè)備連接，光纜的另一端與探測(cè)器連接，再將光纜和光學(xué)傳感設(shè)備可拆卸固定連接在油管的外壁上，隨油管一起進(jìn)入到油氣井內(nèi)，使得光纜隨著油管一起下井的整個(gè)過程中不會(huì)產(chǎn)生斷裂或者打扭等情況，進(jìn)而保證了油氣井監(jiān)測(cè)管柱對(duì) 井內(nèi)預(yù)設(shè)位置處的溫度和壓力的監(jiān)測(cè)，并通過在光纜中設(shè)置至少一個(gè)第一光纖，對(duì)應(yīng)地在光學(xué)傳感設(shè)備中設(shè)置至少一個(gè)光學(xué)溫度壓力計(jì)，并將每個(gè)第一光纖與對(duì)應(yīng)地一個(gè)光學(xué)溫度壓力計(jì)連接，獲得多個(gè)溫度與壓力值，進(jìn)而提高了測(cè)量井內(nèi)溫度和壓力值的準(zhǔn)確性。同時(shí)，將一個(gè)光學(xué)溫度壓力計(jì)固定在一個(gè)側(cè)筒體的容置腔內(nèi)，再將主筒體套設(shè)在油管的外壁上，防止光學(xué)溫度壓力計(jì)在下井過程中發(fā)生磕碰，以及防止井下惡劣環(huán)境對(duì)光學(xué)溫度壓力計(jì)的損毀，進(jìn)而提高了油氣井監(jiān)測(cè)管柱監(jiān)測(cè)井內(nèi)溫度和壓力的準(zhǔn)確性，使得工作人員可以根據(jù)較準(zhǔn)確的油氣井內(nèi)的溫度和壓力值來進(jìn)行生產(chǎn)改進(jìn)、油氣生產(chǎn)的安全分析，保證了油氣藏動(dòng)態(tài)生產(chǎn)管理的合理進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)了油氣藏的科學(xué)高效開發(fā)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明提供的油氣井監(jiān)測(cè)管柱實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的油氣井監(jiān)測(cè)管柱實(shí)施例一的另一結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明提供的油氣井監(jiān)測(cè)管柱實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明提供的油氣井監(jiān)測(cè)管柱實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明提供的油氣井監(jiān)測(cè)管柱實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

100：油氣井監(jiān)測(cè)管柱；

30：油管；

10：光纜；

20：光學(xué)傳感設(shè)備；

11：光纜的一端；

12：光纜的另一端；

13：第一光纖；

14：第二光纖；

21：光學(xué)溫度壓力計(jì)；

40：分線盒；

41：分線盒的第一接口；

42：分線盒第二接口；

50：偏心托筒；

51：主筒體；

52：側(cè)筒體；

70：油管接箍；

60：光纜保護(hù)器；

80：井下安全閥；

90：封隔器；

15：保護(hù)層。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明提供的油氣井監(jiān)測(cè)管柱可以用于在油氣井的完井和生產(chǎn)過程中監(jiān)測(cè)油氣井內(nèi)的溫度和壓力，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)無法準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)油氣井內(nèi)的溫度和壓力，使得油氣開采不安全的問題。本發(fā)明提供的油氣井監(jiān)測(cè)管柱實(shí)現(xiàn)了對(duì)油氣井內(nèi)溫度和壓力的準(zhǔn)確測(cè)量，提高了工作人員對(duì)油氣生成過程中故障診斷的準(zhǔn)確性，進(jìn)而提高了油氣開采過程的安全性。

下面以具體地實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。下面這幾個(gè)具體的實(shí)施例可以相互結(jié)合，對(duì)于相同或相似的概念或過程可能在某些實(shí)施例中不再贅述。

圖1為本發(fā)明提供的油氣井監(jiān)測(cè)管柱實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本發(fā)明提供的油氣井監(jiān)測(cè)管柱實(shí)施例一的另一結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1和圖2所示，本實(shí)施例的油氣井監(jiān)測(cè)管柱100，包括：油管30、光纜10、光學(xué)傳感設(shè)備20 和偏心托筒50，其中所述光纜10與所述光學(xué)傳感設(shè)備20均可拆卸固定在所述油管30的外壁上，所述光纜10的一端11與探測(cè)器連接(圖中未示出)，所述光纜10的另一端12與所述光學(xué)傳感設(shè)備20連接；所述光纜10包括至少一個(gè)第一光纖13，所述光學(xué)傳感設(shè)備20包括至少一個(gè)光學(xué)溫度壓力計(jì)21；每個(gè)光學(xué)溫度壓力計(jì)21對(duì)應(yīng)連接一個(gè)第一光纖13；每個(gè)所述偏心托筒50包括主筒體51和與所述主筒體51的側(cè)壁連接的側(cè)筒體52；所述主筒體51套設(shè)在所述油管30的外壁上，所述光學(xué)溫度壓力計(jì)21固定在所述側(cè)筒體52的容置腔內(nèi)。

需要說明，本發(fā)明中的光纜10包括有多個(gè)光纖，該光纖可用于傳輸光信號(hào)，也可以用于作為傳感設(shè)備使用，用于測(cè)量井下的溫度。本實(shí)施例圖2所示出的光纜10包括兩個(gè)第一光纖13(圖2僅是一種示例)，對(duì)應(yīng)地光學(xué)傳感設(shè)備20包括兩個(gè)光學(xué)溫度壓力計(jì)21。對(duì)于其他的光纜10包括多個(gè)第一光纖13，對(duì)應(yīng)地光學(xué)傳感設(shè)備20包括多個(gè)光學(xué)溫度壓力計(jì)21的情況，與圖2所示的原理相同，可以參照?qǐng)D2，在此不再贅述。本實(shí)施例的偏心托筒50用于固定光學(xué)溫度壓力計(jì)21，即一個(gè)偏心托筒50用于固定一個(gè)光學(xué)溫度壓力計(jì)21，其中偏心托筒50的數(shù)目可以根據(jù)光學(xué)溫度壓力計(jì)21的數(shù)目確定，即偏心托筒50的數(shù)目不小于光學(xué)溫度壓力計(jì)21的數(shù)目，本實(shí)施例對(duì)偏心托筒50的具體數(shù)目不做限制。

如圖1所示，具體地，光學(xué)傳感設(shè)備20可以可拆卸固定連接到油管30外壁的預(yù)設(shè)位置處，本實(shí)施例對(duì)光學(xué)傳感設(shè)備20與油管30外壁之間的可拆卸連接的方式不做限制，即可以將光學(xué)傳感設(shè)備20卡設(shè)在油管30外壁上，也可以將光學(xué)傳感設(shè)備20粘貼在油管30的外壁上。其中，上述光纜10的一端11與油氣井外的探測(cè)器連接，為了方便連接，該探測(cè)器可以放置在油氣井的進(jìn)口附近，光纜10的另一端12與光學(xué)傳感設(shè)備20連接，其中光纜10與光學(xué)傳感設(shè)備20的連接可以是將光纜10焊接到光學(xué)傳感設(shè)備20上，也可以是其他的連接形式，對(duì)此本發(fā)明不做限制。另外，上述與光學(xué)傳感設(shè)備20連接好的光纜10可拆卸連接在油管30的外壁上，該光纜10與油管30的固定連接方式也可以為可拆卸連接方式，例如可以將光纜10卡設(shè)在油管30的外壁上，也可以通過其他的可拆卸連接方式將光纜10固定連接在油管30的外壁上，本實(shí)施例對(duì)光纜10與油管30的可拆卸連接方式不做限制。在使用 時(shí)，可以將上述外壁固定連接有光學(xué)傳感設(shè)備20和光纜10的油管30伸入到待測(cè)油氣井內(nèi)，當(dāng)上述油管30到達(dá)油氣井內(nèi)預(yù)設(shè)的位置時(shí)，停止繼續(xù)下入，此時(shí)光學(xué)傳感設(shè)備20在井內(nèi)所處的位置為油氣井的待測(cè)位置。

當(dāng)光纜10和光學(xué)傳感設(shè)備20隨著油管30一起下到油氣井內(nèi)之后，通過光發(fā)射器向油井內(nèi)發(fā)射光源，使光信號(hào)通過光纜10中的光纖傳輸至光學(xué)傳感設(shè)備20中，光學(xué)傳感設(shè)備20再將光信號(hào)反射回來，當(dāng)油氣井內(nèi)的溫度或壓力發(fā)生變化時(shí)，從光學(xué)傳感設(shè)備20反射回的光信號(hào)也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，反射回來的光信號(hào)通過光纜10中的光纖傳輸至井外的探測(cè)器中，該探測(cè)器對(duì)反射回來的光信號(hào)的干涉光譜進(jìn)行分析，進(jìn)而得到油氣井內(nèi)光學(xué)傳感設(shè)備20所在位置處的溫度和壓力值，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)井內(nèi)預(yù)設(shè)位置處溫度和壓力的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

本實(shí)施例中，通過將光纜10和光學(xué)傳感設(shè)備20固定連接在油管30外壁上，并隨油管30一起下入到井內(nèi)，使得在這整個(gè)下井的過程中，光纜10不會(huì)發(fā)生斷裂或者打扭等情況，可以順利將光學(xué)傳感設(shè)備20放置到井內(nèi)的預(yù)設(shè)位置處，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)井內(nèi)預(yù)設(shè)位置處的溫度和壓力，從而保證了油氣開采過程的安全性。

需要說明的是，本發(fā)明使用的光學(xué)傳感設(shè)備20具有如下特點(diǎn)：首先其使用壽命長(zhǎng)，可以達(dá)到10至13年，并且可以在高溫條件下長(zhǎng)期工作，且不受電磁干擾，因此，可以準(zhǔn)確測(cè)量高溫以及電磁干擾強(qiáng)的油氣井的井內(nèi)溫度和壓力值。其次，由于光信號(hào)在光纜10中的信號(hào)衰減小，使得光學(xué)傳感設(shè)備20的有效傳感距離可以達(dá)到20km以上，即該光學(xué)傳感設(shè)備20的傳感距離長(zhǎng)，可以準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)到深井內(nèi)的溫度和壓力值。同時(shí)，光學(xué)傳感設(shè)備20其體積小、重量輕，使得其在井下使用過程中的抗震動(dòng)和沖擊能力強(qiáng)，在環(huán)境較惡劣的油氣井內(nèi)可以正常的工作。并且本發(fā)明的光學(xué)傳感設(shè)備20其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，組件數(shù)量較少，使得其在使用過程中容易管理，進(jìn)而提高了光學(xué)傳感設(shè)備20的可靠性。即，本實(shí)施例的光學(xué)傳感設(shè)備20具有耐高溫、抗電磁干擾、可靠性高等特點(diǎn)，可以準(zhǔn)確測(cè)量高溫、強(qiáng)電磁干擾等環(huán)境惡劣的油氣井內(nèi)的溫度和壓力，從而進(jìn)一步提高了油氣井監(jiān)測(cè)管柱100監(jiān)測(cè)井內(nèi)溫度和壓力的準(zhǔn)確性，進(jìn)一步保證了油氣開采過程的安全性。

進(jìn)一步地，如圖2所示，本發(fā)明將光纜10中的每個(gè)第一光纖13對(duì)應(yīng)地 與一個(gè)光學(xué)溫度壓力計(jì)21連接，用于測(cè)量井內(nèi)預(yù)設(shè)位置(即前述的待測(cè)位置)處的溫度與壓力，其中第一光纖13與光學(xué)溫度壓力計(jì)21的連接可以是焊接，也可以是將第一光纖13插設(shè)在光學(xué)溫度壓力計(jì)21設(shè)置的插孔中，本實(shí)施例對(duì)第一光纖13與光學(xué)溫度壓力計(jì)21之間的固定連接方式不做限制，只要可以實(shí)現(xiàn)兩者的固定連接即可。接著，通過光發(fā)射器在井口向井內(nèi)發(fā)射光源，使得光信號(hào)沿著第一光纖13到達(dá)光學(xué)溫度壓力計(jì)21，光學(xué)溫度壓力計(jì)21產(chǎn)生反射光信號(hào)，該反射光信號(hào)再沿著第一光纖13進(jìn)入井外與第一光纖13連接的探測(cè)器中，該探測(cè)器再對(duì)該反射信息進(jìn)行解析處理，得到井內(nèi)光學(xué)溫度壓力計(jì)21所處位置處的溫度和壓力。

可選地，如圖2所示，本實(shí)施例通過將兩個(gè)光學(xué)溫度壓力計(jì)21放置在井內(nèi)同一個(gè)預(yù)設(shè)位置處，并采用兩個(gè)第一光纖13與光學(xué)溫度壓力計(jì)21一一對(duì)應(yīng)連接，來測(cè)量井內(nèi)預(yù)設(shè)位置處的溫度和壓力，進(jìn)而提高了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性。

可選地，本實(shí)施例還可以采用多個(gè)第一光纖13與多個(gè)光學(xué)溫度壓力計(jì)21一一對(duì)應(yīng)連接，來測(cè)量井內(nèi)同一個(gè)預(yù)設(shè)位置處的溫度和壓力，用于提高測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，其中第一光纖13的數(shù)目根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定，本發(fā)明對(duì)此不做限制。同時(shí)，本實(shí)施例的光學(xué)傳感設(shè)備20中的光學(xué)溫度壓力計(jì)21的數(shù)目可以大于或者等于第一光纖13的數(shù)目。

可選地，本實(shí)施例中的光學(xué)傳感設(shè)備20中的光學(xué)溫度壓力計(jì)21還可以分布在井內(nèi)的不同位置處，用于測(cè)量井內(nèi)不同位置處的溫度和壓力值，使得工作人員可以實(shí)時(shí)掌握井內(nèi)任意位置處的溫度和壓力值，進(jìn)一步保證了油氣開采過程中的安全性。

繼續(xù)參照上述圖2，為了進(jìn)一步提高光纜10與油管30之間的固定連接，本實(shí)施例設(shè)置有偏心托筒50，該偏心托筒50包括主筒體51和與該主筒體51的側(cè)壁連接的側(cè)筒體52，其中主筒體51與側(cè)筒體52可以為一體成型結(jié)構(gòu)，也可以是側(cè)筒體52通過焊接、螺紋連接等方式連接在主筒體51的側(cè)壁上，本實(shí)施例對(duì)主筒體51與側(cè)筒體52的連接方式不做限制。該主筒體51為套筒結(jié)構(gòu)，可以套設(shè)在油管30的外壁上；側(cè)筒體52包括一容置腔，光學(xué)溫度壓力計(jì)21固定在該容置腔內(nèi)。在實(shí)際使用過程中，首先將主筒體51套設(shè)在油管30的外壁的預(yù)設(shè)位置處，其中主筒體51與油管30外壁之間可以使用螺紋 或者鍵等方式固定連接。接著將一個(gè)光學(xué)溫度壓力計(jì)21對(duì)應(yīng)安裝在一個(gè)側(cè)筒體52的容置腔內(nèi)，具體地，可以將上述光學(xué)溫度壓力計(jì)21鑲嵌到上述側(cè)筒體52的容置腔內(nèi)，也可以將光學(xué)溫度壓力計(jì)21卡設(shè)在側(cè)筒體52的容置腔內(nèi)，本實(shí)施例對(duì)光學(xué)溫度壓力計(jì)21在側(cè)筒體52容置腔內(nèi)的固定形式不做限制。這樣實(shí)現(xiàn)了將光學(xué)溫度壓力計(jì)21固定設(shè)置在油管30的外壁上，使得光學(xué)溫度壓力計(jì)21可以隨著油管30穩(wěn)定進(jìn)入到井下，用于測(cè)量井下預(yù)設(shè)位置處的溫度與壓力值。并且本實(shí)施例將光學(xué)溫度壓力計(jì)21固定在側(cè)筒體52的容置腔內(nèi)，該容置腔可以對(duì)光學(xué)溫度壓力計(jì)21起到保護(hù)作用，防止光學(xué)溫度壓力計(jì)21在下井的過程中發(fā)生碰撞，或者防止井下惡劣環(huán)境對(duì)光學(xué)溫度壓力計(jì)21的損毀，造成光學(xué)溫度壓力計(jì)21無法正常工作的問題產(chǎn)生。

本發(fā)明提供的油氣井監(jiān)測(cè)管柱，通過將光纜的一端與光學(xué)傳感設(shè)備連接，光纜的另一端與探測(cè)器連接，再將光纜和光學(xué)傳感設(shè)備可拆卸固定連接在油管的外壁上，隨油管一起下入到油氣井內(nèi)，使得光纜隨著油管一起下井的整個(gè)過程中不會(huì)產(chǎn)生斷裂或者打扭等情況，進(jìn)而保證了油氣井監(jiān)測(cè)管柱對(duì)井內(nèi)預(yù)設(shè)位置處的溫度和壓力的監(jiān)測(cè)，并通過在光纜中設(shè)置至少一個(gè)第一光纖，對(duì)應(yīng)地在光學(xué)傳感設(shè)備中設(shè)置至少一個(gè)光學(xué)溫度壓力計(jì)，并將每個(gè)第一光纖與對(duì)應(yīng)地一個(gè)光學(xué)溫度壓力計(jì)連接，獲得多個(gè)溫度與壓力值，進(jìn)而提高了測(cè)量井內(nèi)溫度和壓力值的準(zhǔn)確性。同時(shí)，將一個(gè)光學(xué)溫度壓力計(jì)固定在一個(gè)側(cè)筒體的容置腔內(nèi)，再將主筒體套設(shè)在油管的外壁上，防止光學(xué)溫度壓力計(jì)在下井過程中發(fā)生磕碰，以及防止井下惡劣環(huán)境對(duì)光學(xué)溫度壓力計(jì)的損毀，進(jìn)而提高了油氣井監(jiān)測(cè)管柱監(jiān)測(cè)井內(nèi)溫度和壓力的準(zhǔn)確性，使得工作人員可以根據(jù)較準(zhǔn)確的油氣井內(nèi)的溫度和壓力值來進(jìn)行生產(chǎn)改進(jìn)、油氣生產(chǎn)的安全分析等工作，保證了油氣藏動(dòng)態(tài)生產(chǎn)管理的合理進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)了油氣藏的科學(xué)高效開發(fā)。

圖3為本發(fā)明提供的油氣井監(jiān)測(cè)管柱實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖，上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，如圖2和圖3所示，為了方便第一光纖13與光學(xué)溫度壓力計(jì)21的連接，上述油氣井監(jiān)測(cè)管柱還可以包括分線盒40，所述分線盒40用于將所述光纜10分成至少一個(gè)第一光纖13。

具體地，將光纜10與分線盒40的第一接口41連接，該分線盒40從第一接口41處的光纜10中分出兩個(gè)第一光纖13，并將該第一光纖13通過分 線盒40的第二接口42伸出，使得一根第一光纖13與一個(gè)光學(xué)溫度壓力計(jì)21連接，使得另一根第一光纖13與另一個(gè)光學(xué)溫度壓力計(jì)21連接，實(shí)現(xiàn)了第一光纖13與光學(xué)溫度壓力計(jì)21的方便、穩(wěn)固連接。

需要說明的是，本實(shí)施例中分線盒40可以固定在油管30的外壁上，方便對(duì)光纜10進(jìn)行分線處理，并且可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)光纜10與油管30外壁的連接，使得光纜10的固定更加穩(wěn)定。同時(shí)，本實(shí)施例中分線盒40的第二接口42的數(shù)目可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定，本發(fā)明對(duì)此不做限制，只要大于等于第一光纖13的數(shù)目即可。

本發(fā)明提供的油氣井監(jiān)測(cè)管柱，通過設(shè)置分線盒，實(shí)現(xiàn)了從光纜中分出至少一個(gè)第一光纖，使得第一光纖與光學(xué)溫度壓力計(jì)的連接更加方便和穩(wěn)固。

進(jìn)一步地，如圖3所示，本實(shí)施例中的光纜10還包括第二光纖14，所述第二光纖14與分布式溫度壓力測(cè)量設(shè)備連接，用于測(cè)量油氣井內(nèi)的管柱沿線溫度和壓力。

需要說明的是，分布式溫度壓力測(cè)量設(shè)備與傳感光纖可以組成分布式溫度壓力測(cè)量系統(tǒng)，該分布式溫度壓力測(cè)量系統(tǒng)可以在整個(gè)光纖長(zhǎng)度上以距離的連續(xù)函數(shù)形式傳感測(cè)量出被測(cè)參數(shù)(溫度和壓力)隨光纖長(zhǎng)度的變化，即能夠在整個(gè)連續(xù)的光纖上，以距離的連續(xù)函數(shù)形式，測(cè)量出光纖上各點(diǎn)的溫度和壓力值。分布式溫度壓力測(cè)量系統(tǒng)主要由光發(fā)射機(jī)、接收器、傳感光纖、檢測(cè)模塊等組成，其中檢測(cè)模塊用于將光信號(hào)進(jìn)行復(fù)用、轉(zhuǎn)換、放大等處理，得到光纖上各點(diǎn)的溫度和壓力值，并將其顯示。

具體地，本實(shí)施例的第二光纖14為傳感光纖，相當(dāng)于溫度壓力傳感器，用于與上述分布式溫度壓力測(cè)量設(shè)備連接，組成分布式溫度壓力測(cè)量系統(tǒng)，該分布式溫度壓力測(cè)量設(shè)備可設(shè)置在井口處。由于光信號(hào)在第二光纖14中傳輸?shù)倪^程中會(huì)產(chǎn)生后向散射，該散射主要包括瑞利散射、布里淵散射和喇曼散射，其中喇曼散射的狀態(tài)受到第二光纖14散射點(diǎn)的溫度和壓力影響而有所改變，因此可以通過第二光纖14的喇曼散射光波獲得第二光纖14各點(diǎn)的溫度和壓力值。具體地，光發(fā)射機(jī)向第二光纖14注入一定能量和寬度的激光脈沖，激光脈沖在第二光纖14中傳輸?shù)耐瑫r(shí)不斷產(chǎn)生上述的后向散射光波，檢測(cè)模塊對(duì)散射光波進(jìn)行復(fù)用、檢測(cè)解調(diào)后，送入信號(hào)處理單元進(jìn) 行處理，獲得溫度和壓力信號(hào)，并將該溫度和壓力信號(hào)顯示出來。

其中，本實(shí)施例的第二光纖14利用光時(shí)域反射原理獲得光纖不同位置處的溫度和壓力值，即可以獲得第二光纖14不同位置處的溫度和壓力變化曲線。具體地，在光脈沖在第二光纖14的入射點(diǎn)注入的時(shí)間為t1，當(dāng)光脈沖到達(dá)第二光纖14的某一位置處時(shí)發(fā)生向后散射，散射光返回到入射點(diǎn)的時(shí)間為t2，則光脈沖從入射點(diǎn)注入光纖到返回入射點(diǎn)的時(shí)間為t＝t2-t1，光在第二光纖14中的傳播速度為v，光在真空中的傳播速度為c，第二光纖14的折射率為n，此時(shí)根據(jù)公式獲得第二光纖14中發(fā)生散射的位置z。本實(shí)施例，通過光纖的喇曼散射獲得第二光纖14的沿路溫度和壓力值，根據(jù)上述公式獲得光纖中發(fā)生散射的位置，即由上述方法可以獲得第二光纖14不同位置處的溫度和壓力變化曲線，由于第二光纖14位于井內(nèi)，即可以通過檢測(cè)第二光纖14不同位置處的溫度和壓力值，對(duì)應(yīng)獲得井內(nèi)不同位置處的溫度和壓力值。本實(shí)施例的第二光纖14的測(cè)量精度可以達(dá)到每米測(cè)量一個(gè)溫度和壓力值，即可測(cè)的井內(nèi)每米深度處對(duì)應(yīng)的溫度和壓力值，獲得井內(nèi)溫度和壓力的變化曲線，當(dāng)井內(nèi)溫度和壓力的變化曲線在某個(gè)位置出現(xiàn)突變時(shí)，說明井內(nèi)該位置存在漏點(diǎn)，可選地上述分布式溫度壓力測(cè)量系統(tǒng)可以進(jìn)行報(bào)警，提醒操作人員及時(shí)進(jìn)行檢測(cè)和維修，進(jìn)而保證了油氣開采過程的安全性。

進(jìn)一步地，上述圖3所示的光纜10中的第一光纖13可以為單模光纖，所述第二光纖14可以為多模光纖。

具體地，光波在不同光纖中的穩(wěn)定傳播樣式不同，對(duì)應(yīng)地光波在光纖中的傳輸模式也不相同。其中單模光纖的傳輸模式可以為單一的傳輸模式，即光波在光纖的光芯中傳播，使得單模光纖的傳輸頻帶很寬，傳輸容量大，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的傳輸。多模光纖可以包括多種傳輸模式，即一根多模光纖中可以傳輸多種模式的光波。

在本發(fā)明中的第一光纖13用于與井內(nèi)較深位置處的光學(xué)溫度壓力計(jì)21之間進(jìn)行光信號(hào)傳輸，為了提高第一光纖13與光學(xué)溫度壓力計(jì)21之間遠(yuǎn)距 離傳輸光信號(hào)的準(zhǔn)確性，則本發(fā)明的第一光纖13為單模光纖。而本實(shí)施例中的第二光纖14傳輸入射光波的同時(shí)還要傳輸多種散射光波，該多種散射光波的傳輸模式不相同，則本發(fā)明的第二光纖14為多模光纖，用于傳輸多種散射光波，進(jìn)而使得第二光纖14可以準(zhǔn)確獲得井內(nèi)沿線的溫度和壓力值。

本發(fā)明提供的油氣井監(jiān)測(cè)管柱，通過在光纜中設(shè)置第二光纖，使該第二光纖與分布式溫度壓力測(cè)量設(shè)備連接，在第二光纖中注入入射光源，使得該入射光源在第二光纖的沿路上發(fā)生向后散射，該散射光波到達(dá)分布式溫度壓力測(cè)量設(shè)備中，該分布式溫度壓力測(cè)量設(shè)備對(duì)上述散射光波進(jìn)行檢測(cè)處理，得到油氣井內(nèi)沿線的溫度和壓力值，使得工作人員實(shí)時(shí)掌握井內(nèi)各位置處的溫度和壓力值，當(dāng)井內(nèi)某處的溫度和壓力值發(fā)生突變時(shí)，工作人員可以及時(shí)進(jìn)行處理，保證了油氣開采過程中的安全性。同時(shí)，本實(shí)施例通過將第一光纖設(shè)置為單模光纖，用于準(zhǔn)確測(cè)量深井內(nèi)的溫度和壓力值，將第二光纖設(shè)置為多模光纖，用于準(zhǔn)確傳輸各散射光波，進(jìn)一步調(diào)高了油氣開采過程的安全性。

圖4為本發(fā)明提供的油氣井監(jiān)測(cè)管柱實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例的油氣井監(jiān)測(cè)管柱100包括：油管接箍70和光纜保護(hù)器60；所述油管接箍70用于連接所述油氣井監(jiān)測(cè)管柱100中的相鄰的兩個(gè)油管30，所述光纜保護(hù)器60固定連接在所述油管接箍70的外壁上，所述光纜10通過所述光纜保護(hù)器60固定在所述油管30的外壁上。

具體地，為了將光纜10固定在油管30的外壁上，使得光纜10隨著油管30一起下到井下，本實(shí)施例中設(shè)置了油管接箍70和光纜保護(hù)器60，該油管接箍70用于連接相鄰的兩油管30(即本發(fā)明的油氣井監(jiān)測(cè)管柱100可以包括多個(gè)油管30)，該光纜保護(hù)器60一端與油管接箍70連接，另一端與光纜10連接，使得光纜10固定在油管30的外壁上。例如，上述光纜保護(hù)器60可以為一個(gè)雙向夾子，其中一頭加持在油管接箍70上，另一頭加持光纜10，這樣可以使得光纜10固定在油管30的外壁上。可選地，上述光纜保護(hù)器60還可以一端為一個(gè)夾子，另一端設(shè)置有一通孔，在使用的過程中將光纜保護(hù)器60的一端通過夾子卡在油管接箍70上，接著將光纜10穿過光纜保護(hù)器60另一端的通孔中，實(shí)現(xiàn)將光纜10固定在油管30的外壁上。可選地， 該光纜保護(hù)器60還可以將一端通過焊接或者螺紋連接等方式固定連接在油管接箍70上，光纜保護(hù)器60的另一端可以為一凹槽，可以使光纜10固定在光纜保護(hù)器60的凹槽中，可選地光纜保護(hù)器60還可以是其他的形狀，本實(shí)施例對(duì)光纜保護(hù)器60的具體形狀不做限制，只要可以實(shí)現(xiàn)將光纜10固定連接到油管30的外壁上即可。本實(shí)施例的光纜保護(hù)器60實(shí)現(xiàn)了光纜10與油管30外壁的連接，使得光纜10隨著油管30一起進(jìn)入到井下，防止光纜10在下井過程中發(fā)生斷裂或者打結(jié)。

可選地，本實(shí)施例中的光纜保護(hù)器60可以直接固定設(shè)置在油管30的外壁上，即將光纜保護(hù)器60的一端可拆卸固定連接在油管30的外壁上，再將光纜10可拆卸連接到光纜保護(hù)器60的另一端上，實(shí)現(xiàn)了光纜10與油管30外壁的固定連接，使得光纜10隨著油管30一起下到井下，防止光纜10在下井過程中發(fā)生斷裂或者打結(jié)。

本發(fā)明提供的油氣井監(jiān)測(cè)管柱，通過設(shè)置油管接箍和光纜保護(hù)器，將光纜保護(hù)器的一端與油管接箍固定連接，另一端與光纜固定連接，使得光纜固定連接到油管的外壁上并隨油管一起進(jìn)入到井內(nèi)，防止光纜在下井過程中的發(fā)生斷裂或者打結(jié)，進(jìn)而提高了油氣監(jiān)測(cè)管柱的監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性，從而保證了油氣開采過程的安全性。

進(jìn)一步地，繼續(xù)參照上述圖4所示，上述油氣井監(jiān)測(cè)管柱100還可以包括：井下安全閥80，所述井下安全閥80與所述油管30連通。

具體地，為了方便控制油氣井的運(yùn)行狀態(tài)，本實(shí)施可以在油管30上連接井下安全閥80，該井下安全閥80用于連通或封堵油管30，當(dāng)油氣井在高溫高壓等高風(fēng)險(xiǎn)的情況下、或者當(dāng)井口管線出現(xiàn)破裂或者生產(chǎn)設(shè)施發(fā)生異常的情況下，通過快速關(guān)閉井下安全閥80防止井噴等事故的產(chǎn)生，進(jìn)而提高了油氣開采過程的安全性。可選地，本實(shí)施例的油氣井監(jiān)測(cè)管柱100還包括封隔器90，用于對(duì)套管進(jìn)行封隔，然后再進(jìn)修復(fù)、堵漏等操作，用于保證油氣開采作業(yè)的正常運(yùn)行。

圖5為本發(fā)明提供的油氣井監(jiān)測(cè)管柱實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，如圖5所示，本發(fā)明提供的油氣井監(jiān)測(cè)管柱中光纜10的保護(hù)層15為彈性保護(hù)層。

具體地，為了保證光纖在井下高溫、高壓、高腐蝕等惡劣環(huán)境中的正常 工作，本發(fā)明在光纖的外面設(shè)置有多層保護(hù)層15，用于保護(hù)光纖不受環(huán)境的影響，保證其可以在井下長(zhǎng)時(shí)間的正常工作。同時(shí)，由于光纖與保護(hù)層15的材料不相同，即在高溫環(huán)境下，光纖與保護(hù)層15的伸縮量不相同，為了防止光纖的長(zhǎng)度伸長(zhǎng)量小于保護(hù)層15的伸長(zhǎng)量，使得光纖位于保護(hù)層15內(nèi)無法與其他設(shè)備連接，本發(fā)明可以設(shè)定光纖的長(zhǎng)度比保護(hù)層15的長(zhǎng)度長(zhǎng)。并且為了保證光纖在高溫環(huán)境下的有足夠的伸縮量，本實(shí)施例使光纖的實(shí)際使用長(zhǎng)度比預(yù)設(shè)的長(zhǎng)度長(zhǎng)，進(jìn)而保證光纖與其他設(shè)備的正常連接，例如可以使光纖的實(shí)際使用長(zhǎng)度比光纖的預(yù)設(shè)長(zhǎng)度長(zhǎng)0.2％，這樣可以保證光纖在高溫高壓下具有足夠的伸縮性，不會(huì)使光纖繃斷。

同時(shí)，本發(fā)明的光纜10的保護(hù)層15應(yīng)具有良好地伸縮，即使用伸縮性較好地性材料加工而成，即本實(shí)施例的光纜10保護(hù)層15為鉻鎳鐵合金保護(hù)層?？蛇x地，光纜10的保護(hù)層15還可以是由鎳鐵鉻合金等耐高溫、耐高壓、耐腐蝕，以及具有良好伸縮性的材料制作而成。

可選地，為了方便光纜10與光纜保護(hù)器的連接，光纜10的保護(hù)層15的最外層形狀可以為立方體，還可以為多棱柱體，使得光纜保護(hù)器通過光纜10的保護(hù)層15實(shí)現(xiàn)將光纜10固定在油管外壁上，提高了光纜10與油管外壁連接穩(wěn)定性。

本發(fā)明提供的油氣井監(jiān)測(cè)管柱，通過將光纜的保護(hù)層設(shè)置為彈性保護(hù)層，提高了光纜在高溫等環(huán)境下伸縮性，防止光纜在高溫環(huán)境下繃斷，進(jìn)而保證了光纜的正常工作，提高了油氣開采過程中的安全性，保證了油氣藏動(dòng)態(tài)生產(chǎn)管理的合理進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)了油氣藏的科學(xué)高效開發(fā)。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。